Określenie wpływu dodatków prozdrowotnych na strukturę białek glutenowych, jakość ciasta chlebowego i pieczywa

Badania

Określenie wpływu dodatków prozdrowotnych na strukturę białek glutenowych, jakość ciasta chlebowego i pieczywa

Kierownik: dr Agnieszka Nawrocka

Zespół: dr hab. Antoni Miś, prof. IA PAN; dr hab. inż. Robert Rusinek, prof. IA PAN; dr Marek Gancarz; Zbigniew Niewiadomski; mgr Magdalena Krekora

 

Wzrastająca świadomość konsumentów na temat prozdrowotnych walorów błonnika pokarmowego powoduje ciągły wzrost zapotrzebowania na produkty bogate w błonnik pokarmowy o odpowiednim smaku, zapachu, teksturze oraz wyglądzie. Chleb jako podstawowy składnik diety świata zachodniego wydaje się być odpowiednim sposobem na zwiększenie spożycia błonnika pokarmowego oraz dostarczenia polisacharydów oraz przeciwutleniaczy. Jednakże, dodawanie preparatów błonnikowych do pieczywa powoduje obniżenie jego jakości tzn. mniejsze spulchnienie bochenka, ziarnistą teksturę oraz nieodpowiedni smak i zapach (Collar et al., 2007). Jakość pieczywa jest ściśle związana ze strukturą białek glutenowych (gliadyn i glutenin), które biorą udział w tworzeniu lepko-sprężystej sieci w cieście nazywanej glutenem. Dodawanie różnych związków chemicznych (np. rozpuszczalnych i nierozpuszczalnych w wodzie polisacharydów, antocyjanów oraz kwasów fenolowych) do ciasta powoduje zakłócenia w sieci glutenowej poprzez tworzenie nowych wiązań wodorowych oraz zmiany w konformacji mostków disiarczkowych. Prowadzi to do zwijania lub agregacji kompleksów białkowych w wyniku czego powstaje sieć glutenowa o zmienionych właściwościach mechanicznych.

 

Celami zadania badawczego są:

  • Określenie rodzaju zmian w strukturze drugo- i trzeciorzędowej białek glutenowych wywołanych przez poszczególne składniki preparatów błonnikowych (polisacharydy, kwasy fenolowe, antocyjany i tokoferole) oraz określenie zmian strukturalnych wywołanych zjawiskiem dehydratacji.
  • Określenie skutków reologicznych dehydratacji glutenu przez błonnikowe suplementy podczas miesienia ciasta chlebowego.
  • Określenie wpływu suplementów błonnikowych na zmiany jakościowe chleba w trakcie jego przechowywania.

W zadaniu realizowane są trzy podzadania:

  • Badanie oddziaływań poszczególnych komponentów preparatów błonnikowych z białkami glutenowymi z wykorzystaniem metod spektroskopowych (spektroskopia w podczernieni i spektroskopii Ramana) i termicznych (termograwimetria i skaningowa kalorymetria różnicowa).
  • Badanie zjawiska dehydratacji glutenu w procesie miesienia ciasta chlebowego wzbogaconego suplementami błonnikowymi z wykorzystaniem metody farinograficznej.
  • Badanie jakości pieczywa wzbogaconego preparatami błonnikowymi z wykorzystaniem analizy substancji lotnych (elektronicznego nosa).

Literatura

  1. Collar C., Santos E., Rossell C.M. Assessment of the rheological profile of fibre-enriched bread doughs by response surface methodology. Journal of Food Engineering 2007, 78, 820-826.
  2. Gancarz M., Wawrzyniak J., Gawrysiak-Witulska M., Wiącek D., Nawrocka A., Tadla M., Rusinek R. Application of electronic nose with MOS sensors to prediction of rapeseed quality. Measurement 2017, 103, 227-234.
  3. Miś A. Interpretation of mechanical spectra of carob fibre and oat-wholemeal-enriched wheat dough using non-linear regression models. Journal of Food Engineering 2011, 102, 369-379.
  4. Miś A., Dziki D. Extensograph curve profile model used for characterising  the impact of dietary fibre on wheat dough. Journal of Cereal Science 2013, 57, 471-479.
  5. Miś A., Nawrocka A., Dziki D. Identification of baking expansion phases of leavened dough using an experimental approach. Food and Bioprocess Technology 2016, 9, 892-903.
  6. Miś A., Nawrocka A., Dziki D. Behaviour of dietary fibre supplements during bread dough development evaluated using novel farinograph curve analysis. Food and Bioprocess Technology 2017, 10, 1031-1041.
  7. Nawrocka A., Szymańska-Chargot M., Miś A., Ptaszyńska A.A., Kowalski R., Waśko P., Gruszecki W.I. Influence of dietary fibre on gluten protein structure – a study on model  flour with application of FT-Raman spectroscopy. Journal of Raman Spectroscopy 2015, 46, 309-316.
  8. Nawrocka A., Miś A., Szymańska-Chargot M. Characteristics of relationships between structure of gluten proteins and dough rheology – Influence of dietary fibres studied by FT-Raman spectroscopy. Food Biophysics 2016, 11, 81-90.
  9. Nawrocka A., Szymańska-Chargot M., Miś A., Kowalski R., Gruszecki W.I. Raman studies of gluten proteins aggregation induced by dietary fibres. Food Chemistry 2016, 194, 86-94.
  10. Nawrocka A., Szymańska-Chargot M., Miś A., Wilczewska A.Z., Markiewicz K.H. Dietary fibre-induced changes in the structure and thermal properties of gluten proteins studied by Fourier transform Raman spectroscopy and thermogravimetry. Journal of Agricultural and Food Chemistry 2016, 64, 2094-2104.
  11. Nawrocka A., Miś A., Niewiadomski Z. Dehydration of gluten matrix as a result of dietary fibre addition – A study on model flour with application of FT-IR spectroscopy. Journal of Cereal Science 2017, 74, 86-94.
  12. Nawrocka A., Szymańska-Chargot M., Miś A., Wilczewska A.Z., Markiewicz K.H. Effect of dietary fibre polysaccharides on structure and thermal properties of gluten proteins – a study on gluten dough with application of FT-Raman spectroscopy, TGA and DSC. Food Hydrocolloids 2017, 69, 410-421.
  13. Nawrocka A., Szymańska-Chargot M., Miś A., Wilczewska A.Z., Markiewicz K.H. Aggregation of gluten proteins in model dough after fibre polysaccharide addition. Food Chemistry 2017, 231, 51-60.
X